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    嵌入式教程分享:嵌入式系統具有哪些特性

    • 發布:嵌入式培訓
    • 來源:嵌入式教程
    • 時間:2019-02-12 17:28

    無論嵌入式系統多么簡單或復雜,開發人員都應密切關注五個關鍵特性。一些是顯而易見的,例如RAM和ROM使用。然而,還有其他人經常被開發人員看過,這很容易成為設計周期中的一個主要問題。

    一、系統時序

    詢問任何開發人員系統中斷或其他系統功能的最小,最大和平均執行時間,并且百分之九十的時間答案是空白的。在了解嵌入式系統的實時性能時,許多開發人員只是交叉指責并希望獲得最佳效果。微控制器已經變得非常快速和強大,但它們絕不是通用計算設備,其中時間可以完全被忽略。開發人員需要了解他們的系統如何響應,例如,如果多個中斷同時觸發,或者如果用戶一次性地混淆所有按鈕。

    幸運的是,現代微控制器提供了許多工具,使開發人員能夠了解他們的系統時序和響應。例如,ARM微控制器具有跟蹤功能,允許開發人員定期對PC計數器進行采樣,并重建系統時序和執行路徑。利用這些工具可以讓開發人員深入了解他們的系統,并為他們提供關于他們的系統如何執行的真實數據,而不是希望和祈禱系統按開發人員認為的方式執行代碼。

    二、執行順序

    理解指令執行順序對于開發人員來說與了解系統時序一樣重要。了解系統分支或跳轉的位置以及執行各種功能或中斷的時間和順序至關重要。系統變得如此復雜,以至于我們可以認為我們了解正在發生的事情,我們需要提取跟蹤數據并直觀地看到代碼執行。這通常會揭示出與我們預期完全不同的故事。

    開發人員需要調查并熟悉他們的微控制器跟蹤工具。這些現代工具提供了幾年前無法實現的視覺上引人入勝且富有洞察力的圖表。在編代碼之前可以設置跟蹤和錯誤捕獲工具。

    三、代碼大小

    大多數開發人員,如果被問及GPIO或SPI驅動程序將在他們的系統上占用多少代碼空間,甚至沒有地方去尋找答案!他們所知道的是,他們最后使用的應用程序有GPIO和SPI,最終的應用程序使用了大約47 kB的閃存空間。

    代碼大小可能會根據所使用的編譯器甚至使用的優化級別和標志而大不相同。如今在大多數情況下,監控代碼大小變得不那么重要了,因為閃存相當便宜且供應商已經制造根據代碼大小,在同一個微控制器系列中的不同部件之間切換非常容易。但是,跟蹤驅動程序等項目的詳細信息仍然非常有用,以便于將來的項目規劃和零件選擇。

    四、RAM使用

    RAM不是代碼存儲器,而是嵌入式軟件開發的關鍵因素。微控制器提供超過100kB的閃存空間并且同時僅提供16kB RAM的情況并不少見。這意味著RAM空間仍然非常寶貴。在混合中投入RTOS,情況可能很快變得更糟。在基于RTOS的系統中,開發人員為磁盤堆棧空間分配不同數量的RAM并不罕見,因為很難估計恰當的大小。因此,當開發人員創建和實現他們的軟件時,他們需要監視他們的RAM空間。

    五、能源消耗

    電池供電的設備無疑具有能耗作為系統設計的關鍵要求。但是,有權訪問電網的系統通常會忽略能源,因為它不是關鍵要求。然而,鑒于能源成本上升和自然資源的限制,開發商仍應繼續監控其設計的電力需求,以了解其能源足跡以及如何最大限度地減少其使用的能源。通過這種監控,電池供電的設備顯然可以在更換電池或為設備充電之間獲得更長的使用壽命。

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